摘要：科学技术迅速发展，工、农、商各大产业都在积极引进先进的管理和控制系统来进行相关管理工作。在工业中，钢铁产业始终是重要的产业，为了提高生产效率，多种控制系统被采用，其中，电气自动化控制系统应用较为广泛，为了进一步完善并优化该控制系统的应用，文章进行了相关研究与探讨。
关键词：轧钢厂；电气自动化控制系统；应用优化
轧钢工艺，是指一种通过压力加工方法转变钢锭和钢坯形状的一种工艺[1]。该工艺对成形标准和产品质量要求较高。近年来，为了实现更好的轧钢效率，自动化控制系统逐渐的被应用到轧钢过程中，不仅监控了生产过程，同时起到了一定的操作功能，有效的提高了生产的安全性和可靠性，对此，文章进行了相关研究。
1电气自动化控制系统概述
电气自动化控制系统概述
所谓电气自动化控制系统，是一种利用信息化系统实现数据传输的系统，该系统以计算机技术为基础，在多种行业和领域被广泛的应用。其中，在交通、服务业和生产领域中应用最为广泛。该系统科技水平较高，服务范围较广，近年来，发展速度尤为迅速。在轧钢生产过程和管理过程中应用电气自动化控制系统可以对突发事件预设相关的紧急方案，降低生产事故的发生率，最终保障整个生产过程的顺利进行，提高生产效率，安全性能得以保障[2]。
电气自动化控制系统的特点
电气自动化控制系统之所以能够提高生产效率，降低安全危险性，主要是因为该系统具备以下几种特性：（1）集中化的监控管理；（2）现场化的监控管理；（3）远程监控管理；（4）智能化的监控管理。
2电气自动化控制系统在轧钢厂的应用优化措施
设备优化措施
（1）优化I/O设备优化I/O设备可以实现最佳的、可靠的电气控制方案，完善电气自动化控制系统。优化该设备即是对I/O的点分配进行重点把握，优化过程中要着重注意区分应用设备类型，然后细分电气控制节点，制定I/O的点清单[3]。此外对系统控制中的输入和输出模块也应该重点掌握和完善，提高节能效率，实现I/O控制价值。（2）PLC设备PLC是系统的主要组成部分，所以对该设备的优化势在必行。具体的措施为选用安全性能较高的PLC设备，积极建立设备优化策略，并高效落实。然后应用该设备有效的监控轧钢过程。在PLC设备优化过程中，要注意成本节约，尽量减少不必要的维护成本。（3）优化编程的工具电气自动化控制系统中实现程序编写的工具就叫编程工具。有效的编写系统程序才能最大程度上保障电气自动化控制系统的效率，实现计算机控制技术基础之上的自动化控制。所谓优化编程工具，就是尽量减化编程方法，提高编程的灵活性，为系统设计出最精准的、最有效的编程服务，最终实现软件应用水平的提高，保障轧钢过程中电气自动化控制系统的运行和监控状态。
硬件优化措施
在轧钢生产和管控过程中，实行自动化控制系统，首先就要高效的优化系统的硬件设计。而在硬件优化中，文章论述了三方面优化内容。一是输入电路。二是输出电路，三是防干扰设计。（1）优化输入电路优化输入电路，目的是为了在轧钢工艺中尽量减少电能的过多消耗，提高电能的供应水平和供应能力。具体的优化措施为对输入线路进行相关优化。例如，在线路中安装净化元件，减少电路运行中的脉冲干扰，实现辅助中性点接地的方式的作用。在优化输入线路时一定要充分保障输入电源的标准容量，同时定期检查线路，尽量减少短路现象，降低输入电路的损坏性。（2）优化输出电路优化输出电路的设计，应该以电气自动化控制系统的应用标准来进行。在轧钢过程中，一旦输出电路出现问题，则会直接降低线路的负载均衡性，造成浪涌破坏现象，最终影响电能的输出效率，所以，在电气自动化控制系统的输出部分使用二极管来吸收电路的浪涌，同时采取电路防干扰措施，稳定输出电压。在轧钢过程中，输出电路会对电荷负载的影响和对电磁的干扰较大，反复的输出线路的启动与停止会严重的干扰PLC的运行，造成一定的安全隐患，将二极管引入输出电路中，利于稳定输出电路，提高系统的安全性。（3）优化防干扰设计防干扰是电气自动化控制系统中硬件优化的重要环节，在对防干扰进行优化时一定要着重考虑外界对系统的干扰和影响。具体的优化措施包括以下几点：a.采用隔离方法进行设计，隔开系统中的变压器，使用中性点接地方式为变压器提供良好的运行环境，降低干扰风险的发生率。b.优化硬件布线系统，分离开可能出现干扰的线路，在相关线路的外部加装屏蔽电缆，提高可靠性和安全性，减少相邻线路之间可能会产生的干扰，确保电气线路的安全运行。c.优化电磁屏等硬件。采用防静电处理方法消除或降低电磁干扰，措施为采用外壳接地方法。
软件优化措施
（1）优化软件的相关程序软件程序，是电气自动化控制系统中的重要程序。要想提高系统应用价值，就必须对其程序进行优化。首先，重点优化I/O地址的分配值程序，因为该程序关乎软件程序的最终运行能力，所以，必须合理、科学的编制I/O地址，在前期的程序设计过程就要进行优化，在设计中结合PLC的应用合理分配I/O软件控制程序。此外，还应该同时对所有相关软件的控制部分进行优化设计。（2）优化软件的相关结构优化软件结构要结合系统运行标准来进行，还要确保满足轧钢工艺的需求。例如，调整软件结构，必须结合轧钢工艺中的切削加工和热加工来进行结构优化，采用应用模块化设计方法，最终的优化目标是实现最佳的系统运行效率，增长经济效益。在结构优化过程中要注意以下几点内容：a.将软件结构划分成多个运行单元，然后建立不同的规范化标准，系统的优化和完善模块的子任务。b.确立生产控制目标，调试不同的控制部分，对软件模块的控制程序进行优化，保障软件结构的完整性。c.加强结构调整的针对性和目的性，确保同轧钢操作的同步性。
3结束语
综上所述，优化电气自动化控制系统的应用可以有效的保障轧钢生产的顺利运营，减少不必要的安全事故，是钢铁产业发展的必然所需。近些年，随着科学技术的不断完善，电气自动控制系统得以不断的改造和优化，其应用水平逐年提升，已然成为了钢铁产业高效监控和长期运营的坚实基础，今后，应该进一步进行系统的相关优化和管理。
参考文献
[1]于晓江.轧钢厂双蓄热式加热炉自动控制系统的优化[J].科技创新与应用，20xx（28）：107.
[2]孙晓东.电气自动化工程控制系统存在的问题及优化对策[J].中国电子商务，20xx（14）：73.
[3]王帆.浅谈电气工程自动化现况和发展前景[J].科技创新与应用，20xx（20）：116.
摘要：随着时代的进步，人们对于工业生产中的生产设备的要求也越来越高，因此PLC自动化控制系统在工业发展的各个领域中越来越受到欢迎。PLC自动化控制系统具有编程简单，组合灵活，安全性高等有利特点。所以，在工业生产中，对于工业生产设备中安装PLC自动化控制系统也变得越来越普遍。在此基础上，这篇文章主要对PLC自动化控制系统进行了合理论述并针对自动化控制系统的优化设计进行了有效探究。
【关键词】PLC自动化控制系统优化设计合理探究
时代的进步促进了工业生产的发展，以此同时，对于工业发展过程中的生产设备也进行了技术化设计，人们可以通过对生产设备进行有效控制来进行工业产品的生产。然而，实现工业生产中生产设备的自动化控制是工业发展水平提高的重要表现之一。工业发展过程中，很多生产车间中的生产设备都安装有用数字编程进行控制的自动化系统，举例来说，在有关大型企业的生产发展中，由于生产的产品的要求技术水平比较高，往往需要大型的生产设备，这时在大型生产设备中安装PLC的自动化控制系统就变得尤为重要。
1PLC自动化控制系统的概念
2PLC自动化控制系统的相关设备选择
PLC针对的是工业生产中对生产设备的外部系统进行有效控制，它可以通过对生产设备的自动化控制来进行工业产品的生产，从而它生产的产品也实现了精准化的要求，生产的产品也变得越来越受到欢迎。然而生产设备的种类也是不尽相同的，所以我们要根据生产设备的实际情况以及我们对于生产设备所要求的数量进行合理选择，我们也可以依据生产设备厂家平时积累起来的信誉以及他们的售后质量来进行综合考量，最后，我们要选择物美价廉的PLC自动化控制系统。根据我们平时的情况可以了解到，关于PLC自动化控制系统，国际上比较有名的品牌包括德国的西门子、日本的松下等等品牌。而我们国内比较有名的自主创造的品牌包括研华、合力时等等。关于PLC自动化控制系统的选择，我们可以根据以下几个方面进行综合考虑：
根据工业生产的实际情况，进行自动化控制系统的优化设计
在考虑安装PLC自动化控制系统之前，我们可以依据工业发展生产中的需要控制的生产设备的生产工艺步骤以及生产设备需要控制的合理程度来进行优化设计。一般来说，PLC自动化控制系统按照规模来划分的话，包括规模大的PLC自动化控制系统、小的规模的PLC自动化控制系统以及中等型号的PLC自动化控制系统。早期的PLC自动化控制系统只能在规模小的工业生产中使用，并且要通过使用开关来进行控制。工业发展生产中生产过程过于复杂多样以及需要进行闭环控制的PLC自动化控制系统要选择中等规模的自动化控制系统。而大规模的自动化控制系统则主要应用于工业发展生产中规模比较大，并且需要使用相关网络技术进行自动化控制的生产设备之中。例如：在电气等相关产业设备的生产过程中，由于电气工程所应用的生产设备规模比较大，所以要使用PLC自动化控制系统规模比较大的来进行自动化控制，来适应生产设备的要求。
根据相关设备的设计要求，来规定点数的不同类型
需要进行自动化控制的生产设备的复杂程度以及所应用的生产工艺都直接决定着PLC自动化控制系统的点数。所以我们在进行PLC自动化控制系统的安装时，我们可以根据工业发展生产中所需要的达到的程度来进行合理化的选择，因为生产设备所要求的控制不同，所以我们可以进行不同材料的设计选择。
进行适度的自动化控制系统选择
由于PLC自动化控制系统所达到的要求以及控制程度的不同，所以对于PLC自动化控制系统的系统编程也是各不相同的，越加复杂的系统编程所达到的控制系统要求就越高。
3关于PLC自动化控制系统的优化设计
PLC自动化控制系统的安装需要进行硬件设计以及软件设计。关于硬件设计，PLC自动化控制系统主要关系到电流的输出以及输入。在输入电流的设计中，对于PLC输入的电压要求也是一定的，一般控制在二百四十以内，它的使用范围也是非常广泛的，但是它并不能阻挡外界的干扰，所以需要安装电源的净化装备。与此同时，对于受到外界干扰这个问题。可以根据自动化控制系统设计时进行隔离变压器的设计。PLC自动化控制系统的安装过程中可能会出现电流或电压过高的问题，对于所需要的电流与电压的使用也应进行有效控制，而且对于PLC自动化控制系统的安装也应进行仔细认真的检查，这样可以有效的发挥自动化控制系统的作用。模块化的程序设计采用的是总分总的设计结构，通过一个总得开关来进行总得控制，其他的则形成分支结构来进行模块化的设计，最后进行汇编总结。在关于PLC自动化控制系统的优化设计时，大部分生产设备采用的都是模块化的设计，它可以通过不同的模块来进行不同的设计，并且不同的模块之间又是相互联系的，在进行设计以及修改时都是非常方便的。PLC自动化控制系统需要进行调试时，我们可以根据控制系统的要求对控制系统的电源以及电路的输出以及出去来进行合理的调试，这样可以做到自动化控制系统对生产设备的有效控制。对于PLC自动化控制系统内部的不同程序，也应进行有效的调节与控制。一般情况下来说，关于PLC自动化控制系统，应做好相关的防护措施。并且在安装PLC自动化控制系统时，应该进行仔细认真的安装，同时也应该给相关人员足够的时间来对设备进行合理的检查与调试。关于PLC自动化控制系统的调试要求，就是相关人员首先要做到的就是将PLC自动化控制系统的所有相关设备来进行全面的检查，在检查好没有任何不适情况时，才可进行外部电源的有效安装。
4结束语
在PLC自动化控制系统的安装方面，我们根据以上我们所说到的有关PLC自动化控制系统的有关设计要求，对PLC自动化控制系统进行更优质的设计。根据以上所说的硬件设计所发挥的作用，我们可以知道对硬件设计进行合理有效的设计也是非常重要的。同时相关人员必须要做到对控制系统的优化设计以及多次实践来进行检验，只有做到这些，相关人员才可以对生产设备控制在可以操控的范围之内，并且在实际的工业发展生产中也能发挥很大的作用。
参考文献
[1]杨保香.基于PLC技术的电气控制系统优化设计探讨[J].自动化与仪器仪表,20xx(09):3-6.
[2]温宇.PLC技术模式下的自动化控制系统集成设计与实现[J].中小企业管理与科技(中旬刊),20xx(03):100-101.
[3]张志权.探析PLC自动化控制系统的设计改良[J].现代经济信息,20xx(15):374.
[4]袁传信.PLC自动化控制系统优化设计探究[J].赤峰学院学报(自然科学版),20xx,31(01):58-59.
[5]张明德.电气自动化控制中的智能技术探究[J].电子制作,20xx(19):38.
在通讯技术与网络技术的高速发展状态下，家庭生活环境更趋于现代化，各种新兴技术直接影响着人们的生活，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，智能家居系统成为技术手段更新换代的体现。智能家居系统利用计算机信息技术、布线技术与生活家居的子系统相关联，给予家居系统更多的智能选择，提高了家居环境的服务水平。
一、智能家居系统设计的流程
单片机系统是微机应用产品化的最佳机种之一，其系统本身具备很多优点。例如，较其他系统，单片系统的体积更小，成本更低，功能性更加强大，单片机所带来的系统已经在智能化产品工业制作中被广泛应用。并且随着技术水平的不断进步，逐渐完善的单片机系统能够满足设计过程中的各种要求。
在总体设计的流程中，外界信息经过感应器传导，其信号内容进行放大与整形，进一步传导单片机信号分析处理，再由单片机系统与外部信息结构进行指导交换，引导红外与光电装置，将信息内容传递于执行器件。在控制系统中，系统控制器会接收到远端传递过来的信号，并且对其解码，再传递给中央处理系统。在控制系统的设计中，我们要充分考虑用户使用的便捷性，在控制系统中添加语音提示操作系统，使用户能够在无人值守系统的情况下，更好地进行系统操作。
二、智能家居系统的应用设计
(一)传感器应用设计
传感器的应用设计，是家庭智能设计过程中的信号来源。在传感器设计上，应根据产品本身的特点添加各种感应装置。在智能家居系统中，火灾警报传感器是设计的第一项，火灾烟雾传感器的体积小、可靠性高，能够及时将烟雾信号转换为电信号，在智能家居的设计中，烟雾传感器可以固定在每个房间的天花板或者墙壁上，将家居系统与小区或消防警报系统相链接，充分利用智能家居系统的安全性。
其次，我们要设立可燃气体传感器，将感应器放置于厨房等气体容易泄露的地方，监视气体疏通管道的安全性，如果发生天然气泄露等情况，感应器会自动关闭天然气输送管道阀门，并且向外界发出信号，及时通知家庭以及小区物业，降低财产损失。在可燃气体感应器设置上，利用气体浓度来对天然气等装置进行监控。在智能家居生活中，防盗报警系统可以分为两部分，一部分是对家庭周围环境的防护，例如周围环境的监视控制，门窗系统中的开关以及玻璃周围的感应系统等;另一部分是针对
家庭无人的情况，对于室内的感应防盗系统，利用红外感应装置，在他人进入房间且未关闭监控系统的情况下发出警报。在房间有人活动的时候，关闭室内防盗系统，开启室外防盗系统，在无人活动的情况下，室外系统与室内系统均开启，并且防盗系统的灵敏程度可以根据房屋周围环境而设定。
(二)通讯接口应用设计
智能家居的生活控制系统中，数据通信电路需要完成信息的接受与发送、与计算机的沟通、与软件的控制等几个方面。分析模块组成部分可以发现，GSM基带处理器相较于供电模块、闪存、天线接口等几个部分而言是TC35的核心，GSM主要负责处理终点内的语音与数据信号，并且在不需要额外增加电路支持的情况下，可以完成FR和EFR的编码工作。
在连接方式上，TC35与单片机需要采用串行异步通信接口，使用红外和通信电缆两种传输方式进行传输。在整体的传输设计过程中，红外接口的特点在于信号稳定，接口之间相互独立，使用方面抗干扰性强，不会对手机的通讯产生影响，缺点是传输的距离有限，传播的方向受到接口的限制。而电缆连接的通讯装置传输距离远，可靠性高，不过缺点在于传输接口的电气参数不兼容，设计过程中容易对手机的通讯产生影响。在接口的设计中，要分析家庭周围的环境，考虑接口信号对于家庭通讯设备的影响，选择合适的接口，应力求将红外接口与电缆接口进行结合，提高智能家居系统工作的效率。
(三)红外线应用设计
在系统设计的控制方面，可以加入更多的红外设计理念，在智能家居设计中，红外遥控器是被广泛应用的，但是在实际操作过程中，一个红外遥控器所针对的只是特定的品牌产品，遥控器之间的兼容性很差，在新型智能家居设计中，可以利用红外插座、红外开关等产品，将电器的操作信号与电信号进行混合，利用红外系统中的学习与记忆功能，使红外插座成为信号传递的枢纽，同时利用单片机对遥控器发射出信号的波形进行测量，然后对测量数据进行反馈，从而提高遥控器的效率，实现家庭智能控制系统的优化。
总之，在智能家居系统的设计中，首先要明确选择系统的性质，其次建立合理的设计流程。设计过程要符合信息技术的要求，并且最大化地提高用户的使用效率。在应用设计方面，分析传感器的种类并选择合适的连接端口，提高控制系统的灵敏度，并结合红外线感应技术，增强智能家居控制系统的完整性，使其能更好地提高人们生活质量。
摘要:随着时代的进步,社会开始普及机器人产品,产品性能直接影响社会发展水平,需要及时改造和创新机器人技术。航空航天、工业生产等行业中已经广泛应用工业机器人,因此，未来发展研究六自由度工业机器人运动控制系统尤为重要。
关键词:六自由度；工业机器人；运动控制系统
自动化工业系统中工业机器人是一种不可或缺的设备,为人类社会进步和历史发展奠定基础。随着社会生产力的全面提升,越来越多的劳动力被需要,这就使得逐渐凸显出重复劳动力的问题,为了有效解决上述问题,机器人是一种良好措施。虽然工业机器人研究方面具备一定成绩,但是相比国外发达国家来说,还是具备一定差距,为此需要进一步研究六自由度工业机器人,集中阐述运动控制系统。
1设计运动控制系统基本方案
基于六自由度工业机器人基本系统的基础上来构建控制系统,六自由度工业机器人运动控制系统主要包括两个部分：软件和硬件。软件主要就是用来完成机器人轨迹规划、译码和解析程序、插补运算,机器人运动学正逆解,驱动机器人末端以及所有关节的动作,属于系统的核心部位。硬件主要就是为构建运动控制系统提供物质保障[1]。
2设计硬件控制系统
在六自由度工业机器人的前提下,利用ARM工控机来设计系统方案。下位机模块是DMC-2163控制卡。通过以太网工控机能够为DMC-2163提供相应的命令,依据命令DMC-2163执行程序,并且能够发出控制信号。利用伺服放大器对系统进行放大以后,驱动设备的所有电机进行运转,保障所有环节都能够进行动作。工业机器人通过DMC-2163输送电机编码器的位置信号,然后利用以太网来进行反馈,确保能够实时监控和显示机器人的实际情况。第一,DMC-2163控制卡,设计系统硬件的时候,使用Galil生产的DMC控制器,保障能够切实满足设计的性能和精度需求,选择DMC-2163控制器来设计六自由度工业机器人,依据系统API来二次开发工控机。第二,嵌入式ARM工控机。实际操作中为了满足系统高性能、可靠、稳定的需求,使用嵌入式FreescaleIMx6工控机,存在主频率。Cortex-A9作为CPU，拥有丰富的硬件资源,能够全面满足设计六自由度机器人的需求[2]。
3设计和实现控制系统软件
实现NURBS插补依据系统给定的控制顶点、节点矢量、权因子来对NURBS曲线进行确定,插补NURBS曲线的关键实际上就是利用插补周期范围内存在的步长折线段来对NURBS曲线进行逼近,因此,想要实现NURBS插补就需要切实解决密化参数和轨迹计算两方面内容。第一,密化参数。实际上就是依据空间轨迹中给定的补偿来对参数空间进行映射,利用给定步长来计算新点坐标和参数增量。第二,轨迹计算。实际上就是在具体体现空间回轨迹的时候合理应用参数空间坐标进行反向映射,以便于能够得到对应的映射点,也就是插补轨迹新点坐标。为了有效提升插补实时性以及速度,需要进行预处理,确保可以降低计算量。通过阿当姆斯算法,有机结合前、后向差分来进行计算,保障能够防止计算隐式、复杂的方程。为了确保可以有效地进行插补计算,设计过程中通过Matlab平台进行仿真处理[3]。实现ARM工控机基于ARM工控机来展现六自由度工业机器人运动控制系统的软件,实际操作中开发软件环境是首要问题,把Linux系统安装在FreescaleIMx6中,构成ubuntu版本的控制系统,并且系统中移入嵌入式Qt,并且在ubuntu中移入DMC控制器中的Linux库[4]。利用图形用户界面来设计软件,构件主体框架的时候合理应用QMainWindows,为了能够全面实现系统所有模块的基本功能,需要合理应用QDialog、QWidget类,通过Qt信号、配置文件、事件管理、全局变量等来展现模块的信息交流功能。控制软件系统包括以下几方面内容：第一,文档管理模块。文档管理模块能够保存文件、重新构建文件,是一种可以被DMC-2163解析的文档二字符指令集,以便于能够简单控制代码测试机器人的轴[5]。第二,与下位机通讯模块,这部分实际上就是通过DMCComandOM()函数来对编码器数值进行关节转角数据的获取,计算运动轨迹的时候应用正逆运动学,同时利用DMCdownloadFile()函数,在控制器中下载运动指令。第三,人机界面模块。这种模块主要就是用来更新和显示机器人运动状态的,此外也能够设置用户输入的数据,保障能够实时监控和控制机器人的基本情况。第四,运动学分析模块,在已经获取末端连杆姿态和位置的基础上,来对机器人转角进行计算的方式就是逆解。在已经计算出关节转动角度的基础上,来对空间中机器人姿态和位置进行求解的方式就是运动学正解。机器人想要正确运行的前提就是运动学分析模块,并且对机器人目标点是否符合实际情况进行分析,保障能够及时更改错误。第五,轨迹规划模块。这种模块可以为完成基本运动作业提供依据,不仅可以完成圆弧运动和直线运动,也能够进行NURBS插补,保障能够自由地进行曲线运动。第六,机器人在完成十分复杂的再现和示教操作的时候,利用再现模式界面来对示教动作进行自动操作。第七,设置系统。设计的过程中应该对系统进行合理设置,如限制运动权限、进入系统的密码、机器人系统参数等。在设置系统参数的时候,能够在六自由度工业机器人中来实现控制系统软件的基本作用,以此来保障控制软件系统设计的通用性。第八,状态显示模块。这种模块可以具体显示完成作业的进度、机器人安装的姿态和位置、控制器I/O。第九,设置机器人参数,一般来说主要包括伺服驱动倍频比/分频比、运动学DH参数,六自由度工业机器人设计结构取决于DH参数;机器人DMC控制卡输送单个脉冲过程中的关节转动角度取决于倍频比/分频比[6]。运行系统软件软件控制系统设计中成功测试各模块以后,在程序主框架中进行合理应用,以便于设计实现机器人系统。成功测试系统软件以后具备运动控制系统的基本功能。
4结语
综上,在基于目前已经存在的六自由度机器人系统上来设计运动控制系统,嵌入式ARM工控机和DMC-2163控制卡是硬件系统设计的关键。在Ubuntu的基础上构建Qt平台,此时合理科学地设计软件系统。此外把NUBRS插补计算方式融入到控制系统中,保障在轨迹空间中机器人末端能够形成自由曲线轨迹。运动控制系统为机器人提供图形界面,能够为系统运行提供比较好的扩展性、高通用性,并且操作也十分方便,因此这种运动控制系统应用具备广阔的前景。
参考文献
[1]张鹏程,张铁.基于矢量积法的六自由度工业机器人雅可比矩阵求解及奇异位形的分析[J].机械设计与制造,20xx(8):152-154.
[2]张鹏程,张铁.基于包络法六自由度工业机器人工作空间的分析[J].机械设计与制造,20xx(10):164-166.
[3]倪受东,丁德健,张敏，等.视觉功能六自由度工业机器人的研制[J].制造业自动化,20xx,34(24):1-4,9.
[4]吴应东.六自由度工业机器人结构设计与运动仿真[J].现代电子技术,20xx(2):74-76.
[5]田东升,胡明,邹平，等.基于ANSYS的六自由度工业机器人模态分析[J].机械与电子,20xx(2):59-62.
[6]栾本言,孙首群,田科技，等.六自由度工业机器人位姿误差的补偿方法[J].信息技术,20xx(1):191-194.
摘要：“水污染控制工程”是环境工程专业的核心课程之一，为了提高课程教学效果，本文以湖南农业大学环境工程专业为例，对“水污染控制工程”的教学现状进行了分析，并从教学内容、教学方法、考核方式环节进行探讨，以期达到较好的教学效果。
关键词：环境工程专业；“水污染控制工程”；课程改革
一、引言
目前，我国有将近300所高校开设了环境工程专业，而“水污染控制工程”是环境工程专业培养本科生具备城市和城镇水污染控制、水污染控制规划及水资源保护等知识的核心课程之一。因其具有理论性与应用性强的特点，它不仅需要学生掌握扎实的基础理论知识，如废水物理处理、生物处理及污泥处理的基本理论，还需要学生掌握基本工艺流程，同时具备水处理的工程及工艺设计的能力，这就需要教师在授课的过程中不仅以教材为中心，还要不断更新水处理方面的理论知识，学习先进的工艺流程，同时还要结合工艺设计进行实践教学。
但在传统的教学模式当中，大多数学校都重视理论知识教学课程，而对实践教学的重视程度不够高。因此，高校在课程安排上如何将废水处理理论知识、工艺设计原理与实践应用操作在教学中有机结合，是环境工程专业“水污染控制工程”课程教学改革和提高学生掌握及应用专业知识能力的重要途径。以湖南农业大学环境工程专业为例，水污染控制工程理论教学的课时安排为“水污染控制工程”理论教学30学时，实验教学16学时。既有理论课，也有实验教学，但要想提高学生的培养质量，学校要将理论知识的掌握及实践的具体运用有机结合，如考虑学生的学习进程，并在培养计划中增加必要的课外实践学习。因此，要求在教学过程中，不仅加强理论知识的传输及更新，还要根据“水污染控制工程”方向人才的培养方案及社会需求，更加合理的安排学生的学习任务。
二、环境工程专业“水污染控制工程”课程改革的必要性
以我校环境工程专业“水污染控制工程”课程为例，理论课安排30学时，而该课程内容非常丰富，一方面要想在规定的学时内将所有的内容完全介绍是比较困难的；另外，这个方向是在不断发展的，随着现代科技的日新月异，许多新材料、新设备、新技术、新工艺等在实际水环境保护中得到了应用，而教材中的理论知识一般都是较为成熟的，应用较为广泛的传统工艺，较少涉及新技术。实验课程安排了16学时，但如何将理论教学与实验教学有机结合也是一个问题，将两门课程做好契合衔接肯定会提高学生的学习效果。再有，作为一门应用性强的课程，不仅需要理论与实验教学，课程设计与实践教学同等重要。虽然课程教学中有安排课程设计，但显然重视程度不够，没有经过系统化的课程教学，工艺设计肯定是不过关的。
对于实践教学中的认识实习和生产实习，一般会安排在大三下学期和大四上学期进行，与“水污染控制工程”课程的开设时间是脱节的，且在认识实习和生产实习过程中，主要靠实习地点的技术人员讲解，带队教师即使是环境专业出身也专攻有所不同，所以担任该门课程教学任务的教师，不谈水污染控制工程理论研究水平，起码实践经验是有所不足的。又由于学生实践时间与理论基础学习时间错开，基础知识薄弱，加上主动性不强，所以很难在实践中详细了解到实际的水处理构筑物和工艺流程，因此“水污染控制工程”课程难以达到良好的教学效果。
三、“水污染控制工程”课程教学改革的具体实施建议
1.完善教学内容。“水污染控制工程”课程中水处理技术是在不断发展的，因此要学习行业最新发展的动态和先进技术，在保证完成教学大纲要求的教学内容基础上，增加强化应用的教学内容，如结合水业集团长善垸污水处理厂等大型污水处理厂为实例，分析水厂各流程中构筑物的选择、如何设计计算、需要哪些设备、各构筑物之间平面、高程布局等，使学生理解基础理论知识在实际水处理工程中的重要性，使学生会运用课程中的设计原则与方法解决实际水环境保护问题。
2.合理改善课程设置及排课安排。笔者所在单位仅安排了“水污染控制工程”理论教学和“水污染控制工程”实验教学，没有增加并加强课程设计还是略有不妥。另外，课程实习时间与课程教学时间的安排也有待优化，笔者建议课程教学中根据教学内容灵活安排课程实习。此外，笔者建议将课程设计增加到该课程的教学中，并加强课程设计反馈，通过一定的课时保证课程设计稳中有序，从而使学生对污水处理厂的设计有一个系统的训练，并巩固课程所学的理论知识。
3.教学网络化建设。网络教学平台是教学过程中可以运用的重要平台，因此笔者建议建立湖南农业大学“水污染控制工程”站，网站中设有：理论教学资源模块提供并更新最新的水污染控制行业新科技动态，实践教学资源模块提供并更新最新的实际案例、多媒体课件习题库、实时交流等资源链接，还有参考书目、设计手册、最新的学术研究动态、学术报告通知。网站的管理可以与同学们一起进行，激发学生主动学习获取知识的欲望。
4.改革考核方式。根据“水污染控制工程”的课程特点以及环境工程专业的培养目标，对现行考核形式进行改革，实行多样化考试模式，可强化平时考核成绩。例如，通过教学网络化平台，让学生们在课前知道课程内容，增加课堂互动环节，从而增加课堂学习成绩。在考试内容上，试题可以借鉴注册环保工程师考试，允许学生带书，不一定需要记住里面的诸多设计参数及公式，但需要注重评估学生运用知识解决实际问题的能力。
参考文献：
[1]闫立龙，任源，张颖，代英杰.水污染控制工程课程改革与实践[J].中国现代教育装备，20xx，（15）：33-34.
[2]范晓丹，张襄楷，陈子辉.基于应用人才培养的水污染控制工程课程改革[J].广州化工，20xx，44（18）：210-211.
[3]邹联沛，何池全，岳英，刘晓艳.《水污染控制工程》课程体系建设改革与实践[J].创新教育，20xx，（36）：169-172.
[4]李静，陈建军.浅谈《水污染控制工程》实验教学的改革与实践[J].教育教学论坛，20xx，（17）：44-45.
[5]王茹，孙微微.水污染控制工程课程教学方法的探索与研究[J].教育教学论坛，20xx，（48）：77-78.
[6]宋志伟，乔艳云，潘宇.水污染控制工程网络课程建设探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），20xx，（07）：34-35.
[7]艾尼瓦尔·买买提，周集体.水污染控制工程实践教学中的问题及改革对策[J].高教學刊，20xx，（03）：41-42.
[8]吴小宁，冯晋阳，刘增超.水污染控制工程课程教学方法研究[J].教学研究，20xx，（05）：24-25.
[9]乔森，周集体，金若菲，张玉.《水污染控制工程》双语教学模式的探索[J].教育教学论坛，20xx，（S3）：65-66.
[10]胡晨燕，周笑绿，时鹏辉.深化《水污染控制工程》案例教学[J].广东化工，20xx，（24）：48-49.
摘要：毕业设计是提高学生综合素质与创新能力的关键一环，也是高校教学工作中的一项常规性内容。本文从科学选题、落实开题环节和保证毕业设计答辩质量等关键环节阐述了提高毕业设计质量的措施。
关键词：机械工程，本科，毕业设计
1.引言
2.科学选题
选题是毕业设计工作的龙头，选题质量是影响毕业设计质量的重要因素，精心挑选毕业设计题目，是搞好毕业设计的第一步。但是选题目前存在着一些问题：有的选题缺乏综合性、新颖性，深广度不够；有的选题对学生显得难度较高，工作量过大；有的选题虽然有较高的研究价值，但学生由于怕难或者因就业等原因而不愿选；另外，系与系之间和各系内部之间的设计题目在难度和分量上也存在一定差异。
针对以上问题，可以从三个方面综合考虑选题。
（1）毕业设计选题要尽可能联系工程应用、生产实际和科学研究。这样有利于调动学生的积极性，由于是真做实干，他们就会主动去了解、熟悉有关科研情况，分析解决问题的方法和途径，使能力得到提高。因此，我们在为20xx级机械制造及自动化专业的学生选题时，选择了“旋转超声主轴振动系统研制”，“三座标工业机械手的设计”，“防伪矿泉水瓶盖的设计”，“自动门PLC控制系统设计”，“适合于电感的微点焊系统研制”等新颖又结合科研实际的课题，尽量反映当代科技发展水平，让学生能了解、把握国内外在该研究领域的最新成果和发展动态，结果学生更加乐于参与到科研课题的研究中。
（2）要考虑完成课题的客观条件。学校毕业设计经费、教学试验条件都有限，不是任何来自科研实际的课题都可用做毕业设计，必须根据客观条件来选择设计题目，这些条件主要包括：可查资料库源，试验设施和足够的经费等，因此我们在选题时，一般选用能为学生提供可用的仪器设备，试验场地等条件的科研课题，例如“微细特种加工中心”试验样机在我们教研室已经搭建好，“线切割机床、电火花机床、超声抛光装置”等设备可以为学生做毕业设计时提供可以直接操作，锻炼自己的动手能力的机会。
（3）要有适当的难度和深度。举例说我们选择“旋转超声主轴振动系统研制”课题时，考虑到该课题涉及了声学，机械振动学，电力电子学，数电，模电等多个领域，涉及的知识面较广，设计工作量较大，有一定的深度，学生可以通过综合应用所学的基础理论和专业知识，在规定的时间内得到充分的锻炼，但是考虑到本课题有一定的难度，为了保证学生在有限的毕业设计工作时间内，经过努力能完成任务或做出阶段性结果，我们安排了两个同学参加，在掌握总体设计思路的基础上，分别进行硬件结构设计、驱动电路等不同部分的，有侧重点地进行研究，经过分工合作，完成了整个课题的设计任务，效果良好。
3.落实开题环节
为提高毕业论文设计教学质量和探索出适用于毕业论文设计全环节教学质量监控的方法，可借鉴研究生创新能力培养方法，在本科毕业论文设计教学中新增开题环节，以强化学生包括查阅文献资料广泛获取信息，提出问题、拟定实验研究方案和设计方案，科学实验与测试，数据整理与分析，撰写实验论文，书面表达和口头表述等能力在内的基本创新能力。
（1）开题环节的必要性。开题的意义在于完善论文设计方案，使论文设计方案更加系统化，收集信息，听取各方意见，明确思路以坚定论文设计者的信心。一般说来，将思考的东西正式地讲出来和写出来，会比原来所思考的更有升华的意味，因为从“思”到“说”和“写”，其间加入了逻辑的创造过程。通过撰写开题报告，要求学生讲清题目的来龙去脉，从而使学生明确毕业设计课题的目的和要求，对题目有更深刻理解与认识，会使原来的论文设计思路更加完善和系统，对自己的工作做到“胸有成竹”，减少盲目性，避免出现不知从何处入手的尴尬局面。
（2）开题环节的组织在开题会之前，每个学生按规范书写了开题报告。学生持经指导老师签字同意的选题报告书、任务书及其它相关资料上台汇报选题的目标和意义、拟采取的技术路线和方法、工作基础、预期成果和工作计划等内容10分钟。评审小组根据学生自述和选题报告书及其它文本内容，对学生论文设计是否达到专业培养目标要求和完成论文设计的可行性进行考核，并对论文设计广度、深度、贴切度、重点和难点等提出具体的修改意见。
4.保证毕业设计答辩的质量
答辩是毕业设计（论文）工作的最后一个环节，是全面检查和评估毕业设计（论文）质量的重要手段。严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计（论文）。学院可根据本院及所属各系的具体情况成立若干答辩分委会，分委会下辖若干个答辩小组。分委会主任和答辩小组组长均由副高职称以上教师担任。答辩前应认真审查学生的答辩资格，毕业设计（论文）应由除指导教师外的答辩小组1名以上教师认真评阅，写出评阅意见与评分，评分不及格者不得参加答辩。凡毕业设计（论文）拟评“优秀”的学生，都必须参加各系答辩分委会组织的集中答辩。对毕业设计平时不认真、小组答辩成绩较差的学生，由相关分委会组织复答辩后视情况决定是否给予通过。答辩时间应控制在学生汇报15—20分钟，教师提问20分钟为宜。毕业设计成绩评定必须坚持标准，严格要求。“优秀”的比例应严格控制在本专业参加答辩总人数的20%以内，优良比例应严格控制在60%以内。对毕业设计（论文）的质量，除了本身的学术水平、应用价值外，还应考察学生解决实际问题的能力、对知识的综合应用能力、在工作中查阅处理信息和应用各种工具的能力、撰定科研报告和表达交流的能力以及在工作中的团队协作能力等。答辩委员会要办事公正，治学严谨，严把质量关，对毕业设计（论文）达不到教学要求的，决不姑息。
5.结论
搞好毕业设计（论文）工作，重要的是要做到“五个到位”，即认识到位、经费投入到位、指导教师到位、学生到位和管理工作到位。另外，科学选题，严把选题关是做好毕业设计（论文）的前提；认真做好毕业设计开题工作是毕业设计工作顺利进行的保证，消除学生毕业前的各种干扰，专心做好毕业设计，是本阶段学生思想政治工作的重点；严格的答辩将有利于学生树立良好的学风，促进学生认真做好毕业设计（论文）。
参考文献
[1]董黎刚，赵姺。高校毕业设计中出现的问题及对策[J]。南京电气电子教学学报，2004，26（6）：122—124
摘要:
本文根据环保行业21世纪发展对人才的要求及创新性人才培养的要求对水污染控制工程课程的实践教学内容进行改革，提出可操作的实践教学改革方案，探讨水污染控制工程实践教学模式和考核方式，为环境工程专业培养面向21世纪的创新人才提供保障，使学生在实践教学中得到更好的综合能力的训练，并为环境工程专业实践教学体系的完善和发展提供参考。
关键词:
水污染控制工程;实践教学;综合性设计性实验;考核方式
近几年来，工科专业实验教学内容的改革主要集中在减少验证性实验、增加综合性实验，取得了一定的改革成果，但是在各专业培养计划中各门实验课程之间的内容并没有做到真正的整合、统一，各专业实验课程的设置和实验内容的设计缺乏整体的规划。大规模招生使高校原有的教学资源远不能满足现有学生的实践要求，作为校外实践基地的一些企业、公司，因怕干扰正常的生产秩序，影响经济效益，一般不愿接待学生实习太久，致使进行校外实习只能是走马观花，点到为止，学生得不到相应的专业技能训练，实习效果很难保证。要解决这些矛盾，要求我们在搞好校外实习的同时，创建校内实习基地，改革实践教学环节，这些是摆脱实践教学目前面临困境的一种有效途径。
一、创新性、设计性的实践教学模式改革
处理某种工业废水或生活污水需要用到很多课程的知识，比如需要用环境监测知识进行水质监测，利用水处理原理制定工艺流程，如果工艺流程中有生物技术还会用到环境微生物学的知识。水处理综合实验课整合水处理实验、环境监测实验、分析化学实验、环境工程微生物实验等课程内容，打破课程实验的教学内容与组织方式，突出专业的综合性、应用性、实践性。将专业知识与职业实践结合起来，增加学生职业适应性。通过将科研课题引入实验教学，实现科研促进教学，保证实验内容的前沿性，需要学生在实验方案上有所创新。
通过创新性、设计性的实践教学模式改革最终实现“教师为主”到“学生为主”的转变;“教师统一安排”到“自主设计”的转变;“单一验证实验”到“综合研究实验”的转变;“提交实验报告”到“口头汇报答辩”的转变。实例:为学生提供工业废水，分组进行工艺方案设计，利用实验室现有实验装置(电化学反应装置，光催化反应装置，氧化沟、净化槽、SBR等)，进行工艺流程设计和装置的搭建，并进行水处理实验，由学生自行探讨各个工艺参数对处理效果的影响，确定工艺参数。对处理后的水进行监测，检测内容包括:SS、pH值、溶解氧、COD、氨氮、总磷及该种废水的主要污染物等。各组根据出水水质指标对本工艺进行评价，并与其他组的处理效果比较，进行不同处理方案优缺点论证答辩。该内容集环境工程微生物、环境监测、水处理技术于一体，以动手能力、创新能力培养为主线，构建了创新型人才培养的实践教学模式，突出了理论与实践的有机结合、创新与创业的有机结合，弥补了应试教育的不足。
二、考核方式改革
为了突出环境工程专业课程重技能、重应用的实践性教育评价理念，在学生实验课程成绩的评判方法上采用“实战赢配方”考评法。以水污染控制工程实验课为例，思路见图。总之，考试不是知识测评的终结点，而是知识运用的新平台。针对环境工程课程理论和实践联系紧密的特点，通过考核方式的改革，更加全面地评价每一个学生对专业知识的掌握水平，而且能最大限度挖掘学生的潜能，提高学生应用所学知识解决实际问题的能力、与人合作的能力，还可以激发其自身深入学习的积极性、主动性和创造性，使学生能在实际参与过程中学到许多新知识和新方法，进一步提高学习效果。
三、结论
通过将科研课题引入实验教学，开展综合性、设计性实验，实习环节的改革及实践环节考核方式的改革，提高学生的参与度，调动学生的积极性。实践表明，一系列改革取得了较好的教学效果。一方面由于学生在专业实验课中得到了全面训练，故学生在毕业设计(论文)环节表现出能独立完成相应任务，分析问题、解决问题的能力有明显提高;另一方面，毕业学生普遍反映专业实践课内容与生产实际的结合比较紧密，有些实践结果甚至可以直接应用于工作中，使他们能够较快适应社会需要，受到好评。为了培养更多的优秀创新型人才，给学生提供更多自由发挥的空间，需要逐步提高设计性和综合性实验在专业实验中的比例，加速科研成果向专业实验内容的转化。只要坚持实践教学内容的工程性、先进性和对学生综合能力、创新能力的培养方向，并不断积累经验，就能使水污染控制这门课的实践教学更上一个台阶。
参考文献:
［1］莫灼均.环境工程专业的实践教学改革探讨［J］.中国电力教育，20xx，(15):106—108．
［2］郭少青，郭亚兵，李秉正，等.环境工程专业实践教学改革设想［J］.兰州石化职业技术学院学报，20xx，36(4):102—104．
［3］兰善红，范洪波，武秀文.环境工程专业实践教学体系改革的研究与实践［J］.东莞理工学院学报，20xx，(5):109—113．
［4］黄锦勇，彭祥捷，刘爱华，等.环境工程专业实验教学改革［J］.实验室研究与探索，20xx，(8):332—334．
［5］宋珍霞，徐建平，蔡昌凤，等.环境工程专业应用型人才培养实践教学改革探讨———以安徽工程大学为例［J］.安徽科技学院学报，20xx，26(1):80—83．
［6］黄锦勇，刘爱华.基于环境工程应用型人才培养的实践教学改革探讨［J］.中国电力教育，20xx，(28):141—142．
摘要：机械制造的数控机床电气控制技术的应用范围越来越广泛，该技术的应用有效提高了企业产业化的生产效率和质量，但是技术控制系统运行过程中会出现系统故障问题而影响企业日常的生产效率，因此，技术人员对系统故障诊断与维修工作非常重要。
关键词：数控机床电气控制系统；故障诊断；系统维护
1电气系统保证数控机床正常运行的基本要素
保证系统的耐磨性。保证系统的耐磨性就是要提高电气系统整体的使用寿命，加强系统零部件的质量，数控机床在日常的生产当中会连续不间断的进行运作，系统中零件会有相应的消耗，因此要选用质量好、耐磨性强的零件，这样一方面提高电气系统的功能品质，使数控机床的生产质量得到提升，另一方面提高电气系统的耐磨性可以延长系统使用的寿命期限，降低系统出现故障的概率。
及时更新系统技术。现阶段数字信息技术的发展速度非常快，数控机床电气控制系统也在不断地研发和更新，更新后的技术运行效果会有很大提高，可以大幅度提升数控机床的生产效率和质量，因此企业要及时更新电气系统的技术，保证企业的生产效果，提高企业的核心竞争力。
保证电气控制系统运行的稳定性。保证数控机床正常运行最关键的就是电气控制系统的稳定性，数控机床运行的过程中会受到外界的各种干扰，例如在生产过程中有可能会出现供电系统异常，导致电子控制系统受到噪音干扰，如果系统不能自行对干扰元素进行调整就会使数控机床的生产出现问题，因此保证电气系统的稳定性是非常必要的。
2数控机床电气系统故障诊断措施分析
系统故障直观诊断法。系统故障直观诊断法就是根据系统运行当中直接表现出的故障现象来判断系统的故障原因。在系统运行的过程中如果出现故障一定会有相应的异常现象出现，比如系统灯光、设备运转的声音变化以及器械电路或其它部位发热产生烧焦气味等。故障诊断人员根据这些表征现象就可以大致判断故障出现的位置，然后对该范围进行系统的排查找出故障的具体原因。直观诊断法一般是诊断技术人员最初排查故障的方法，可以有效帮助技术诊断人员缩小系统故障的范围。
参数特征检查诊断法。参数特征检查诊断法是利用机电测得的相关特征参数，分析参数进而分析、判断故障可能存在的位置。数控系统发生故障而无报警时应及时核对系统参数，通常这些数值不允许修改。数控机床电气系统一旦由于外界干扰或电池电量不足，会使个别参数丢失或变化而引起混乱现象，使机床无法正常工作，通过核对修正参数，就能排除故障。
系统自动故障诊断法。随着现代数字信息技术的发展，数控机床的运行都是采用电子数字化的管理方式，在系统运行过程中一旦出现故障，系统就会自动发出警报，同时在显示器中的相应故障部位发出红色报警的标志，诊断人员根据警报显示就可以确定故障发生的部位或原因。在数控机床的各个部位零件的运行当中都会设有相应的指示灯和数码显示设备，当零件出现故障时相应的指示灯也会有变化，根据指示灯的变化也可以及时的诊断系统故障的零件部位，并根据数码设备显示的状态分析出故障原因。在系统故障时检测设备会根据故障情况自动停止数控机床的运行，故障的原因分为两种：一种是系统软件故障，另一种是系统硬件故障，在进行诊断排查时要根据系统自动诊断功能的显示来确定是软件还是硬件故障，软件故障一般都是由于操作不当形成的，硬件故障则需要对零件进行拆卸进一步确定故障原因。
3数控机床电气控制系统维护措施分析
提高操作维修人员的专业技术。大多数的数控机床系统故障都是由于人为操作不当而发生的，因此为了避免这种情况的发生，相关负责人员要重视系统操作人员和维修人员专业技术提高的工作。按照系统操作说明手册进行学习，严格按照规范要求进行操作，保证数控机床电器控制系统的正常运行。同时系统维护修理人员也要充分掌握系统的使用操作流程，定期对系统进行检查维护。
定期对系统硬件进行清理。外部的灰尘、杂物等进入系统硬件内部也会引起系统故障，维护人员要定期对系统的零件进行清洁工作。其中系统阅读机的使用是系统进入污染物的主要来源，要注重阅读机的清理工作，首先要增加阅读机的检查维护次数，一周进行一次清洁和维护，其次用酒精进行清洁阅读机表面及输入部位，并及时添满润滑油。维护数控设备的通风散热装置。定期清理数控装置的散热通风系统，经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。根据车间环境状况，一个季度应检查清扫一次，具体方法：拧下螺钉，拆下空气过滤器；在轻微振动过滤器的同时，用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘；如果太脏，可用中性清洁剂冲洗后置于阴凉处晾干。
参考文献
[1]郭丽娜.分析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].电子技术与软件工程，20xx（15）：232.
[2]孙中芹.浅析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].电子测试，20xx（4）：201.
【摘要】“控制工程基础”是很多高校机械设计及其制造和机械电子工程专业的专业基础课。该课程包含的知识点多，教学内容难度大，对于老师的教授和学生的学习都形成了极大的挑战。本文根据“控制工程基础”课程自身的特点和本校的具体情况，分析了该课程教学过程中存在的一些问题，并根据这些问题提出了一些针对该门课程的教学改革建议。
关键词 教学改革；专业基础课；控制工程基础
引言
《控制工程基础》课程在很多有理工科专业的高校都有开设，并且成为了非常重要的专业基础课程[1]。该课程在机械设计及其自动化、机械电子工程以及测控专业和过程控制与装备工程专业的整个知识结构框架中起着承前启后的作用， 它紧密联系和应用先行课程的知识， 并为后续课程的学习打下理论基础[2]。该门课程是重庆工商大学机械工程学院（以下简称“我院”）机械设计制造及其自动化和机械电子工程专业的专业基础课程，在课程体系中占据举足轻重的地位，因此如何教好和学好该门课程就成了我们师生面临的首要任务。但事实上该门课程包含的内容丰富且较抽象，涉及的知识点多且难度较大，先修课程较多且难度也较大，再加上“我院”该门课程的教学课时相对较少，所以老师会觉得该门课程难教，学生也会觉得难学。因此，如何在有限的教学课时内教好和学好该门课程，提高教学质量和效果就成了我们需要研究和探讨的重要问题。本文总结分析了“控制工程基础”课程本身的特点及其在“我院”教学过程中存在的一些具体问题，并针对这些问题提出了一些教学改革建议。
1 “控制工程基础”课程在教学过程中存在的具体问题分析
（1） 课程本身知识点多，先修课程多，难度大，学生畏难情绪大
“控制工程基础”是一门综合性很强的专业基础课，课程内容的概念抽象，涉及数学知识多，尤其是复变函数课程中的拉氏变换部分。学生在学习该门课程时需要运用到高等数学和工程数学等课程的一些相关知识，这就要求学生对这些先修课程的相关知识要牢固掌握并能灵活运用，而事实上部分学生根本没有掌握这些知识，更别说灵活运用了，所以学生在学习“控制工程基础”课程时会感觉到力不从心，困难重重。课程本身的难度会让学生产生畏难情绪，有的学生不来上课，即便来上课也不认真听讲，还有一部分同学基础知识薄弱，就算认真听讲也听不懂老师讲解的知识，再加上课程内容的前后连贯性强，前面章节的知识没听懂，后面章节的内容就更难听懂，从而形成恶性循环。
（2） 学生对于该门课程的认识不够客观，存在误区，因而学习积极性不够高
“控制工程基础”阐述的是原理性知识，很多学生容易产生误解，觉得只是学习一些空洞的理论[4]。我院机制和机电专业的'部分学生对“控制工程基础”课程在认识上存在一些误区和不客观的地方，认为该门课程和自己未来从事的工作或者对于自己以后的学习深造关系不大，所以在学习该课程时学生积极性普遍不高。
（3） 教学课时少，难以详细讲解各个章节
我校有两个专业开设“控制工程基础”这门课程，但由我校机械工程学院教学大纲可知，该课程的课时为40课时左右，但是该门课程涵盖的内容非常丰富。目前我校该课程选用的教材为王积伟等主编的《控制工程基础》，该教材包含了8章内容，而由于课时原因，我校讲授该门课程的老师通常只讲解了前面4章内容，且其中关于MATLAB分析部分都没有足够的课时来讲解。
（4）未将“控制工程基础”课程的理论与实践进行紧密结合
雖然“控制工程基础”课程是很多理工科院校机械设计制造及其自动化、机械电子工程和测控技术与仪器等专业的专业基础课，同时还开设了相关的实验课程，但是实验课程一般就6个课时左右，相对于理论课时非常少，这么少的实验课时很难让学生通过实验来巩固所学的理论知识，更别说将所学理论知识与实践有效结合起来学以致用了。另外，学生对于实验环节的认识和重视度都不够，上实验课时态度不够端正，不够积极认真，对于分组实验，有的学生会依赖其他组员，自己根本不动手做实验，有的学生动手能力不够强，没法单独完成实验，因此教师觉得“难教”，学生也觉得“难学”。
2 “控制工程基础”教学改革建议
结合“控制工程基础”这门课程本身的特点及我校该门课程教学中存在的问题，本文提出了如下教学改革建议：
（1） 阐明学科特点，让学生正确认识该门课程，从而激发学生的学习兴趣
老师在教学过程中要经常强调“控制工程基础”课程讲授的自动控制理论知识的实用性和前沿性，强调该门课程在各行各业中的应用前景，强调学好该门课程可以拓宽学生的就业渠道，让学生带有目的地学习该门课题，激发学习兴趣。同时，老师在讲授该门课程时要尽量结合与我们的生活切实相关的控制系统实例进行讲解，例如：智能家居控制系统、机器人控制系统及自动停车库控制系统等，让学生意识到学好该门课程就有可能成为这些控制系统的设计者之一，而这些控制系统会使我们的生活更美好。另外，老师还要不断介绍自动控制在工业和高科技领域中的应用及发展前景，让学生认识到“控制工程基础”课程的重要性，认识到该课程对国家发展的重要影响，从而提高学生学习该课程的积极性[4]。
（2）多开展互动式教学，引导学生积极投入到课堂教学中
在教学过程中， 老师要尽量培养学生的学习积极性，让学生意识到他们是教学过程的主体，同时，老师还要多与学生交流，积极融入到学生当中，多尊重学生的意见和建议，适当的时候还要满足学生的表现欲望。以上措施不仅可以活跃课堂气氛，还可以增强教学效果。因此， 我们在教学过程中应该多开展互动式教学，增加学生和老师之间、学生与学生之间的沟通和互动，积极引导学生参加讨论，启发学生思考问题。为了增强互动教学的效果， 老师可以将学生进行分组，并让他们先自主学习再相互讨论下次课要讲授的内容。上课时每组随机抽一名同学到讲台上来讲解学习的相关内容，该组同学可进行补充讲解，其余同学和老师可向该名同学提问，然后老师根据这几名同学在讲解过程中体现出来的问题针对性地进行补充和纠正，这样可以让学生积极主动地参与到学习当中，成为课堂的主体，从而提高课堂的教学效果。
（3）建议学院适当增加该门课程的教学课时，同时提升老师的教学水平
前面提到了我院该门课程的课时为40个课时左右，以至于很多重要知识点都没有足够的时间进行讲解，如果建议学院将该门课程的教学课时增加到60个课时左右，就可以多讲授一些知识点，并且可以将知识点讲解得更详细。
教学课时有限，而要讲授的内容又那么多那么难，这对于讲授该门课程的老师无疑是一个很大的考验，因此，学院要想办法提高老师的教学水平，丰富老师的教学模式和教学手段。学院可以将老师送到外校进行培训，也可以将专家请到学院给讲授该门课程的老师进行培训，培训重点包括老师的讲课技巧、板书技巧及课件的制作技巧等，老师的教学水平提高了，才有可能在有限的教学课时内将内容丰富且难度大的知识点有效地教授给学生，从而提高教学质量。
（4）将理论与实践充分结合，培养学生的创新能力
在教学过程中，最好由教授该门课程理论课的老师来指导学生进行相关实验，因为该老师更清楚理论知识的讲授情况及学生对知识的掌握情况，这样才可以充分地将理论知识和实验结合起来给学生进行讲解，学生可以更好地掌握理论知识和实验之间的联系。同时要鼓励实验技术人员和老师积极进行实验教学研究，不断改进实验项目和内容，不断改革实验教学方法和手段，提高实践性教学效果。逐步用一些设计性、综合性的实验实习项目取代现今实践教学体系中的简单验证性实验，以提高学生的动手能力，初步培养学生的创新能力[4]。
3 结束语
本文根据我院“控制工程基础”这门课程自身的特点及其在实际的教学过程中存在的问题，提出了相应的改革措施。实践证明：这些教学改革措施可以提高教学的灵活性和开放性，调动学生学习该门课程的兴趣，激发学生的学习积极性，学生由以前被动的学习转为主动而创新的学习。师生之间和学生之间的关系也变得更加紧密，学生的学习能力和解决问题的能力都得到了很大提高。
【参考文献】
[1]董海棠，冯中毅.“控制工程基础”课程教学改革探討与实践[J].中国电力教育，20xx（136）：81-82.
[2]王伟，申爱明.《控制工程基础》课程教学改革研究与探索[J].安徽师范大学学报（自然科学版），20xx，30（2）：139-141.
[3]李大勇，林海鹏，张鸿艳，等.“控制工程基础”课程教学模式的研究与探索[J].中国电力教育，20xx（29）：51-52.
[4]宋强，鲍雅萍.机械专业“控制工程基础”课程的教学改革与探索[J].中国电力教育，20xx（10）：60-61.
摘要：我国经济的快速发展推动了机械工业行业的发展，但同时也使机械工业行业需要的人才数量急剧增加。机械工业在发展过程中，为了培养出更多此方面的人才，各高校开展了机械工程及自动化专业课程，此教学课程的开展可以专门培养此方面的人才，缓解社会中的人才紧缺情况。文章对机械工程及自动化专业建设与优化进行了探索。
关键词：机械工程及自动化专业；机械工业行业；专业课程；课程体系；课程教学
随着我国教育的不断深化改革，传统的课程教学模式受到了冲击，对专业课程进行建设和优化是非常有必要的。就当前我国机械工程及自动化专业课程进行分析后可以发现，无论是课程体系自身，还是课程教学工作的开展都存在着一些问题，从而导致培养出的专业人才不符合社会发展需求，不仅没有缓解人才紧缺的情况，同时还导致毕业生就业难的局势更加严峻。针对此种情况，对机械工程及自动化专业进行建设和优化是势在必行的。
1.目前机械工程及自动化人才培养中存在的问题
课程教材知识面比较狭窄
课程教材是教师开展教学的基础，若是教材内容不丰富，那么教师在按照教材开展教学的过程中就会导致学生所接受的知识面比较狭窄。笔者站在学生的角度对当前机械工程及自动化专业教材进行分析后发现，教材的内容并不丰富，而且有些内容已经落后，与当前社会对机械工程人才的要求相脱节。另外，教材内容比较单一，与此学科相关的先进知识并没有在教材中体现出来，这样的情况就使得学生在按照教材学习的过程中知识面受到了限制，所学到的知识不够丰富，而且教材知识落后，也使得学生在学习过程中没有激情，对知识进行探究的欲望逐渐消失。
教学方法较为落后
教师在进行课程教学的过程中，所采用的教学方法比较落后，教师在教学中只重视理论知识的讲解，重视考试成绩，这样的教学现状使得学生在学习的过程中感到很有压力，而且对于学习的兴趣也不高。还有就是教师在教学中没有将理论知识和实践联系在一起，单纯地讲解理论知识，这样也使得学生理解知识具有一定的难度，在这样的情况下，学生的考试成绩就不是很理想，久而久之，在自信心不断被打击的过程中就不愿意学习了。人文底蕴较浅在高校中，其招生一般都是按照专业来进行的，而且在对学生进行培养的时候也是按照专业不同来进行培养的，这样的情况就使得学生应该接受其他方面的教育，比如说人文以及社会等方面的教育被忽视，在这种被限制的学习环境中，学生的个性得不到自由的发展，使得学生在步入社会的时候短时间内无法适应社会发展。
教学越来越职业化
学生学习机械工程及自动化专业方面的知识，不只是想要成为一名普通的技术工人，但教师在对学生进行教育的过程中，在理论结合实际的时候过于职业化，只是一味地将知识和实践强加给学生，并没有对学生的思维以及精神等进行培养，这样就使得学生的综合素质较差，不能找到合适的工作，尤其是薪资待遇较好的工作。
学分和学知识之间存在矛盾
当前高校实行的都是学分制度，此制度要求学生必须修满所有的学分，才能取得毕业证，但在实际选课的过程中，课程的种类是非常多的，但教师并没有给学生提供系统的指导，这样就使得学生在选择的过程中存在盲目性，选择的课程和专业主干课程之间的联系不密切，所选课程并没有实质性的意义，只是为了学分而选课，并不是为了学习知识而选课。
教师缺乏实践经验
教师是开展机械工程及自动化专业教学的主要执行者，教师在教学的过程中，因为有些知识具有一定的难度，所以应该理论联系实际。但是有些教师因为缺乏实践经验，所以在教学中只是单纯地讲解理论知识，这样就使得学生在学习的过程中不能很好地了解知识，对知识的掌握不是很透彻，而且在学习比较难的知识的时候还具有一定的难度，从而导致学生对于专业课程的学习不感兴趣。
2.机械工程及自动化专业建设与优化的措施
构建完善的教学体系
高校在开展机械工程及自动化专业课程的过程中，为了保证课程的教学效果，就应该构建完善的教学体系。机械工程及自动化专业所涉及的知识范围比较广，而且相关岗位对工作人员的要求也比较高，在这样的情况下，高校想要培养出更多适合社会所需要的机械工程人才就必须要对教学体系进行完善。高校在对教学体系进行构建完善的过程中，应对市场需求进行分析，然后借鉴西方国家的经验，并结合自身办学的特色。高校在确定机械工程及自动化专业教学目标的过程中，应以促进学生的发展作为目标，要求教师在教学中不仅要传授学生基础知识，更重要的是应该培养学生的实践能力，只有这样学生所学到的理论知识才能被应用到实践中。与此同时，高校还应该对教学大纲进行科学合理的设置，并对教学进度进行合理的规划，只有这样学生在学习的过程中才能循序渐进，一点点掌握相关知识，并提高自己的实践动手能力。
构建实践教学系统
在机械工程及自动化专业课程教学中，实践教学的应用是必不可少的，但是学生在实际上课的过程中，因为多种情况的存在，从而导致实践课的实施比较少，而且即使开展了实践课，学生在课堂上也不能学到很多切实的实践知识，在这样的情况下，学生的实践能力自然得不到有效的培养。针对此种情况，高校应该构建实践教学系统，并让教师在日常教学中对学生的实践意识进行强化，让学生可以积极地参与到实践中，并提高自身的实践能力。高校在构建实践教学系统的时候，应该对将课程知识分为理论知识和实践知识两种，对理论知识的教学计划等进行明确，对实践课程教学则应该投入更多的资金支持，建设专门的实践基地，这样学生就可以在专门的实验室中更好地进行实践。与此同时，教师在开展实践教学的过程中，还应该注重对学生实践能力、创新能力、思维能力的培养，并与学生进行互动，在互动过程中学生才能将对知识的疑问提出来，教师帮助学生解答的过程就是学生进一步了解掌握知识的过程。
应采用创新的教学模式
在传统的机械工程及自动化专业教学中，教师采用的教学方法较为落后，学生在按照教师所开展的教学方法进行学习的过程中，因为较为枯燥，而且教师的讲解也不是很详细，学生也不能提问，从而导致学生对知识的了解都是一知半解，长期下来，学生学习知识的兴趣就下降了。针对此种情况，高校若是想要激发学生学习知识的兴趣，就应该要求教师采用创新的教学模式开展教学。教师在对教学模式进行优化的过程中，首先要做的就是对围绕此专业课程所具有的特点来对教学方案进行重新规划。在进行规划的过程中，教师应该对学生的兴趣爱好等进行了解，然后以此为基础来使课程教学更加丰富多彩；其次，教师在教学之前应该对市场变化情况进行调查，然后根据当前市场对机械工程人才的要求来调整教学重点，同时在教学中还应该通过多媒体等先进的教学手段来开展教学，只有这样学生所学习的知识才能是紧跟时代潮流的，当学生走入社会的时候才不会被社会所淘汰。
打造一支高素质的师资团队
在学生的学习生涯中，教师是非常重要的存在，对学生的生活和学习都有着至关重要的影响，可以说，教师就是学生的第二父母，教师的教学水平和学生的学习是有着不可分割的联系的。鉴于教师的重要性，高校在对机械工程及自动化专业进行建设和优化的过程中，就应该打造一支高素质的师资团队，只有这样学生才能在教师的教导下更好地学习专业知识，提高自身的文化素养以及实践能力。高校在打造高素质师资团队的过程中，可以从以下两个方面入手：第一，高校应该为教师提供外出交流学习的机会。每个学校在进行机械工程及自动化教学的过程中都有着自己的特点，所以高校应和其他学校建立友好的合作关系，为教师交流学习提供平台。教师到别的学校中学习，可以从中学习到很多经验，将这些经验和自己的教学特色融为一体之后，不仅可以让学生在学习中有耳目一新的感觉，还可以激发学生对知识学习的兴趣，从而促使学生在教师的领导下更好地学习相关知识。第二，高校应对教师教学制度进行完善。有些高校的教学制度并不完善，这样就使得教师教学水平出现两极化，有些教师教学经验丰富、教学水平较高，所以学生在上课的时候能够认真听讲，从中学习到很多知识，但是有些教师尤其是年轻的教师教学经验比较缺乏，在教学中不能了解学生的需求，这样就使得学生在听课的过程中不能全神贯注。针对此种情况，高校应该对教师制度进行完善，让老教师可以带领帮助新教师，将一些有用的经验传授给新教师，从而提高新教师的教学水平，这样学生在听课的过程中才能学习到有用的知识。
3.结语
综上所述，高校开展的机械工程及自动化专业课程是非常重要的，而且此课程的存在也具有积极的意义，但是因为社会是不断变化的，机械工程市场对人才的要求也是不断更新的，所以为了确保高校所培养出的机械工程人才能够符合岗位要求，对机械工程及自动化专业进行优化是非常有必要的。在优化的过程中，可以从教学体系、实践教学、教师教学水平以及教学模式等方面入手，只有切实地落实教学优化，才能够确保学生可以在课堂教学中学习到有用的知识，进而在步入社会的时候不会被其所淘汰。
参考文献
[1]古莹奎，何学文，黄开启，等．机械工程及自动化专业建设与优化探索[J]．中国电力教育，2012，（8）．
[2]潘柏松，胡珏，秦宝荣，等．基于协同理论的CDIO工程教育模式探索——以机械工程及自动化专业为例[J]．中国大学教学，2012，（5）．
[3]邹光明，杜敏，孔建益，等．机械工程及自动化专业“卓越工程师”人才培养模式[J]．中国冶金教育，2013，（2）．
[4]魏延刚，阎长罡，陈天旗，等．机械工程及自动化专业基础综合实验改革方案的研究[J]．教育教学论坛，2011，（35）．
